排水工程(下)知识点复习

排水工程（下）复习资料

第一章污水的性质与污染指标

1、生物化学需氧量（生化需氧量）BOD：在水温为20°C的条件下，由于微生物（主要是

细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量。

生化需氧量代表了第一类有机物即可生物降解有机物的数量，可生物降解有机物的降解分为两个阶段：碳氧化阶段和硝化阶段。

2、化学需氧量COD：用强氧化剂（我国法定用重铬酸钾），在酸性条件下，将有机物氧化

成CO2和H2O所消耗的氧量，用CODcr表示，一般写为COD。（了解）优点：较精准的表示污水中有机物的含量，测定时间仅需数小时，且不受水质的限制.缺点：不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物、直接的从卫生学角度阐明被污染的程度；此外，污水中的还原性无机物被氧化也需要消耗氧，所以COD值存在一定的误差。

3、BOD5/COD的比值可以作为污水是否适宜采用生物处理的判别标准，故把BOD5/COD的

比值称为可生化性指标，比值越大，越容易被生物处理。

第二章水体污染与自净

1、氮的存在形式：含氮有机物，无机氨氮，亚硝酸盐，硝酸盐

危害：硝酸盐在缺氧酸性条件下，可还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐与伸胺R=NH作用，形成亚硝胺，亚硝胺是三致（致癌、致突变、致畸形）物质

磷的存在形式：有机磷，无机磷

危害：加速水体富营养化

富营养化：富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。

2、、污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学作用，使污染物的浓度降低

或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化。水体所具备的这种能力称为水体自净能力或自净容量。

水体自净过程按机理分为三类：物理净化作用，化学进化作用，生物化学进化作用。3、、水环境容量：在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允许污染物的负荷

量，又称为水体纳污能力。

4、氧垂曲线：污水排水水体后，DO曲线呈悬索状下垂，

故称为氧垂曲线。

当耗氧速率> 复氧速率时，溶解氧曲线呈下降趋

势；

当耗氧速率= 复氧速率时，为溶解氧曲线最低点，

即临界亏氧点或氧垂点；

当耗氧速率< 复氧速率时，溶解氧曲线呈上升趋

势

氧垂曲线方程的工程意义：（1）用于分析受有机物污染的河水中溶解氧的变化动态，推求河流的自净过程以及其环境容量，进而确定可排入河流的有机物的最大限量。（2）推算确定最大缺氧点即氧垂点位置以及到达时间，依次制定河流水体防护措施。

5、水处理技术的分类：

一级处理：主要去除污水中悬浮状态固体污染物质，物理处理法大部分能完成一级处理要求。BOD一般可以去除30%左右。(格栅，沉砂池，初沉池) 二级处理：主要去除污水中呈胶体状态和溶解状态的有机污染物质（即BOD、COD物质），去除率达90%以上，使有机污染物达到排放标准。（生化处理）

三级处理：在一级二级处理后，进一步处理难降解有机物、磷和氮等可溶性无机物。

第三章 污水的物理处理

1、格栅的处理对象：用来截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、

蔬菜、塑料制品等，用以减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。 格栅的分类：

（1）按形状分平面格栅和曲面格栅。

（2）按栅条的净间距可分为

粗格栅（50~100mm ），保护入流设施用粗格栅 泵房

中格栅（10~40mm ），保护污水提升泵房选用中格栅

细格栅（3~10mm ），各种不同类型水处理设施不同管径的管道对于允许通过杂质大小要

求各异，根据水处理设施或管道不产生堵塞的原则进行格栅间距选择。（污水处理厂前端）

（3）按清渣方式分为人工清渣格栅和机械清渣格栅。

★2、沉淀理论 根据悬浮物性质、浓度及絮凝性能，沉淀分为四种类型：

（1）自由沉淀，悬浮物浓度不高时，沉淀过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状，各自

独立的完成沉淀过程。

（2）絮凝沉淀（干涉沉淀），在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，

使颗粒的粒径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。

（3）区域沉淀（成层沉淀、拥挤沉淀），沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍干扰，沉速大

的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自保持相对位置不变，在聚合力作用下颗粒群结

合成一个整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液-固界面，沉淀显示为界面下沉。

（4）压缩，区域沉淀的继续，即形成压缩。颗粒之间互相支承，上层颗粒在重力作用下挤

出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。

3、在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，称为表面负荷或溢流率，用q 表示

（m/s,m/h,32

/(.)m m h ）。表面负荷的数值等于颗粒沉速0u 。

q 的范围：初沉池1.5~3.032/(.)m m h ，二沉池生物膜法1.0~2.032/(.)m m h ，

活性污泥法1.0~1.532/(.)m m h 。

4、沉砂池（了解）

（1）平流沉砂池：由入流渠，出流渠、闸板、水流部分以及沉砂斗组成。具有截留无机颗

粒效果好，工作稳定，构造简单，排沉砂较方便等优点。

（2）曝气沉砂池：可以克服平流沉砂池沉砂中含有15%有机物仍需洗砂再外运的缺点。曝

气装置使池内水做旋流运动，无机颗粒之间的相互碰撞摩擦机会增加，把表面附着有

机物除去，旋流产生的离心力把相对密度较大的无机颗粒甩向外层并下沉，相对密度

较轻的有机物旋至中心部位被带走，使有机物含量低于10%。

（3）钟式沉砂池：利用机械力控制水流流态与流速，利用驱动装置通过转动轴带动转盘叶

片旋转，依靠向心力使重的砂沉入池底部。由吸砂泵通过排砂管装置将沉淀于池底的

沉砂吸排出池外，并使用机物随水流带走。

5、沉淀池：（作用要知道）

按沉淀池的用途和工艺布置不同，可粗略分为：

（1）初次沉淀池。设置在沉砂池之后，作为化学处理与生物处理的预处理，可降低污水的

有机负荷。

（2）二次沉淀池。用于化学处理或生物处理后，分离化学沉淀物、分离活性污泥或生物

（3）污泥浓缩池。设在污泥处理段，用于剩余污泥的浓缩脱水。

按沉淀池内水流方向不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。

第四章 活性污泥法

1、活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术，实质是自然界水体自净的人工模

拟，不是简单的模拟，而是经过人工强化的模拟。

2、在微生物群体的新陈代谢功能的作用下，使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机

物的活力，故此称之为活性污泥。 活性污泥的组成：（1）具有代谢功能活性的微生物群体Ma;（2）微生物（主要是细菌）

内源代谢、自身氧化的残留物Me;(3)由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物质

Mi;(4)由污水挟入的无机物质Mii 。

3、（5分题）活性污泥净化反应过程：在活性污泥处理系统中，有机污染物作为营养物质被

活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程，也就是所谓的活性污泥反应过程。结果得到

净化，微生物获得能量合成新的细胞，活性污泥得到增长。由物理、化学、物理化学以

及生物化学等反应过程组成。

（1）初期吸附去除

活性污泥系统中，在污水与回流活性污泥接触后的较短时间内，由于物理吸附和生

物吸附的作用，污水中的有机污染物即被大量去除，出现很高的BOD 去除率。

活性污泥在表面上富集着大量的微生物，在其外部覆盖着多糖类的粘质层，当其与

污水接触时，污水中呈悬浮和胶体状态的有机污染物即被活性污泥所凝聚和吸附而得到去除，这一现象叫做初期吸附去除作用。

（2）微生物的代谢

有机物在微生物酶的作用下进入微生物细胞体内。微生物对摄入细胞体内的有机污

染物，进行氧化分解（产物为CO 2和H 2O ），合成代谢，内源代谢，最终去除水中有机

污染物。

4、表示及控制混合液中的活性污泥浓度的两项指标：

（1）混合液悬浮固体浓度MLSS ，又称为混合液污泥浓度，表示的是在曝气池单位容积混

合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。MLSS=Ma+Me+Mi+Mii

（2）混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS ，表示混合液活性污泥中的有机性固体物质的部

分的浓度。MLVSS= Ma+Me+Mi ，（其中，活性污泥起作用的是Ma ）

5、沉降-浓缩性能两项指标

（1）污泥沉降比SV ，混合液在量筒内静置30min 后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容

积的百分率，以%表示。

（2）污泥容积指数SVI 。物理意义是在曝气池出口处的混合液在经过30min 静沉后每g

干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积，以mL 计。

1min m m /1g g /)

L SV L L SVI L MLSS L ==混合液（）30静沉所形成的活性污泥容积（L ）（）混合液（）中悬浮固体干重（）（ 6、每日排出系统外的活性污泥量：()W r W e X Q X Q Q X ?=+-

W Q —作为剩余污泥排放的污泥量，r X —剩余污泥浓度，

Q —污水流量，e X —排放处理水中的悬浮固体浓度。 污泥龄c θ：曝气池内活性污泥总量（VX ）与每日排放污泥之比，称为污泥龄c θ，即活性污

泥在曝气池内的平均停留时间，又称为生物固体平均停留时间，c W r

VX VX X Q X θ==? (d) 剩余污泥量：Xr 值是从二次沉淀池底部流出，回流曝气池的污泥浓度，剩余污泥浓度也同

此值。它是活性污泥特性和二次沉淀池沉淀效果的函数，可以通过下式求其近似值：

6max 10()r X SVI

= 7、BOD-污泥负荷s N ，所表示的是曝气池内单位重量（kg ）活性污泥，在单位时间（1d ）

内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD ）。

a S QS F N M XV

==, [kgBOD/(kgMLSS ·d)], 其中Q —污水流量3m /d ，a S — 原污水中有机污染物BOD 的浓度mg/L ，

V —曝气池容积3m ，X —混合液悬浮固体MLSS 浓度，mg/L 。

负荷值-容积负荷v N ：单位曝气池容积（3

m ），在单位时间（1天）内，能够接受，并将其

降解到预定程度的有机污染物量（BOD ）。a v QS N V =，kgBOD/（3m 曝气池·d ），v s N N X = 8、活性污泥微生物的增殖是微生物合成反应和内源代谢二项生理活动的综合结果，也就是

说活性污泥的净增殖量，是这两项活动的差值：r X aS bX ?=-，r a e S S S =-

X ?—活性污泥微生物的净增殖量kg/d ，X —曝气池混合液含有的活性污泥量kg 。

r S —活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的有机污染物（BOD ）量，kg/d 。

a S —进入曝气池污水含有的有机污染物量，e S —经处理后水中残余的有机污染物量。

a —污泥产率，b-微生物内源代谢的自身氧化率

9、有机污染物降解和需氧的组成是：微生物对有机污染物的氧化分解和其本身在内源代谢

期的自身氧化。''2r V O aQS bVX =+

2O —混合液需氧量，kg 2O /d ，Q —污水流量3m /d ，V —曝气池容积，3

m ， 'a —微生物氧化分解过程需氧率，'b —微生物内源代谢需氧率kg ，

r S —活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的有机污染物（BOD ）量，

V X —单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS ）量，kg/3m

10、劳伦斯-麦卡蒂方程式

（1） 劳-麦氏对污泥龄提出的新概念：单位重量的微生物在活性污泥反应系统中的平均停

留时间，易名为“生物固体平均停留时间”或“细胞平均停留时间”，以c θ表示之

（2） 单位底物利用率：单位微生物的底物利用率为一常数，以q 表示，表达式为：

()u a

ds dt q X =,其中a X —单位微生物量，()u ds dt —微生物对有机底物的利用速度。 （3） 劳伦斯-麦卡蒂方程是以生物固体平均停留时间c θ，单位底物利用率q ，作为基本参

数，并以第一第二方程式表达； 第一基本方程式：1d c

Yq K θ=-, 其中Y —微生物产率，q —单位有机物底物利用率，d K —衰减系数，1d - 第二基本方程式：()a u S KX S ds dt K S

=+ 其中S —微生物周围有机物浓度，mg/L ；

K —单位微生物量的最高底物利用速度即莫诺方程中的Vmax ；

S K —系数，其值等于q=1/2K 时的有机污染物浓度，又称半速度系数；

a X —反应器内微生物浓度，即活性污泥浓度，mg/L ，g/3m 。

11、活性污泥法系统

（1） 传统活性污泥法

特征：有机污染物沿池长浓度降低，前段混合液中溶解氧浓度低，甚至不足，但池末溶解氧

含氧量很充足。

优点：对污水处理效果好，BOD 去除率可达90%以上，适于处理进化程度和稳定程度要

求高的污水。

缺点：①曝气池容积大，占地多，基建费用高②供氧速度难以与耗氧速度相吻合、适应③对

水质水量变化适应性差，运行效果易受水质水量变化影响。

（2） 阶段曝气活性污泥系统，与传统活性污泥法的不同点是污水沿曝气池的长度分散的

均衡的进入

优点：①有机污染物负荷以及需氧率得到均衡，缩小耗氧速度与充氧速度的差距

②污水分散注入，提高曝气池对水质水量冲击负荷的适应能力

③混合液中的活性污泥沿池长逐步降低，出流混合液的污泥浓度较低，有利于提高二

沉池的固液分离效果。

（3） 再生曝气活性污泥法

特征：二沉池排出的污泥进入再生池内进行曝气，活性恢复后在进入曝气池与污水混合接触，

降解有机污染物，一般将曝气池的容积的1/4作为再生池。

优点：BOD 去除率达到90%以上，由于回流污泥活性完全恢复，在曝气池内的反应迅速

而充分。

（4） 吸附-再生活性污泥法，

特征：将活性污泥对有机物降解的吸附于代谢两个过程分别在各自的反应器内进行。

优点：①污水与活性污泥接触时间短，吸附池与曝气池容积之和小

②对于水质水量的冲击负荷具有一定的承受能力。

问题：处理效果低于传统法，不宜处理溶解性有机物含量多的污水。

12、氧化沟

（1）工作原理与特征：

在构造方面的特征：①环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形;②进水装置简单。

在水流混合方面的特征：流态上介于完全混合和推流之间，有利于活性污泥的生物聚凝作用，

将其分为富氧区和缺氧区，可以进行硝化反硝化，取得脱氮效应。在工艺方面的特征：①可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到较好的好氧稳定程度；②可考虑使氧化沟与二沉池合建，省去回流装置；③BOD负荷低，

对水温水质水量有较强的适应能力，污泥龄高，污泥产率低。

（2）常用氧化沟：卡罗赛氧化沟，交替工作氧化沟，二沉池交替运行氧化沟系统，奥巴勒型氧化沟系统，曝气-沉淀一体化氧化沟，

13、间歇式活性污泥处理系统（SBR工艺）

特征：①不用设置调节池；②SVI值低，不发生污泥膨胀；③通过对运行方式调节，能脱氮除磷；④应用自控仪表，实现全自动化；⑤运行管理得当，水质优于连续式；⑥采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器-间歇曝气曝气池，系统组成简单。工作原理：流入，反应，沉淀，排放，待机（闲置）五个工序在同一个曝气池内进行、实施，有机污染物是随着时间的推移而降解。（连续式推流曝气池内有机污染物是随着

空间降解）。

14、AB法污水处理工艺（吸附-生物降解工艺）

主要特征：①全系统分为预处理段，A段，B段等3段，不设初沉池；②A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池和二沉池组成③A、B段各自拥有独立的污泥回流

系统，两端完全分开，每段有适于本段水质特征的微生物种群。

A段：负荷高，产泥率高，主要依靠微生物吸附作用，对负荷、温度、pH值以及毒性有一定适应能力

B段：以生物降解为主，冲击负荷不影响，污泥龄长，曝气池容积可以减小40%，以A段为首要条件。

15、提高dC

dt

的方法：（1）提高

La

K值，加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速

气、液界面的更新，增大气、液接触面积等；（2）提高

s

C值，提高气相中的氧分压。

16、表示空气扩散装置技术性能的主要指标：

(1)动力效率Ep；（2）氧的利用率E A; （3）氧的转移效率E L。

17、曝气池的长度L和宽度B之间保持的关系：L>=(5~10)B;

当空气扩散装置安设在廊道底部的一侧时，池宽与池深的关系：B=(1~2)H

18、活性污泥的培养与驯化（城市污水一般使用同步陪驯法）

（1）异步陪驯法：先培养后驯化

（2）同步陪驯法：培养与驯化同时进行或交替进行;

（3）接种法，利用其他取水处理厂的剩余污泥，在进行适当培驯。

19、活性污泥系统运行效果的检测项目：

（1）反映处理效果的项目：进出水总的和溶解性的BOD、COD，进出水总的和挥发性的SS，进出水的有毒物质;

（2）反映污泥情况的项目：污泥沉降比SV%，MLSS，MLVSS，SVI，溶解氧，微生物观察等

（3）反映污泥营养和环境条件的项目，氮、磷、pH、水温等。

20、活性污泥法系统运行中的异常情况

（1）污泥膨胀，主要是由丝状菌大量繁殖引起的，也有由污泥中结合水异常增多导致的

污泥膨胀。

（2）污泥解体，导致这种异常现象的原因有运行中的问题，也可能是由于污水中混入了有毒物质。

（3）污泥腐化，二沉池中有可能由于污泥长期滞留而产生厌气发酵生成气体H2S,CH4.，从而使大块污泥上浮，腐化变黑，产生恶臭。

（4）污泥上浮，不是由于腐败造成的，而是由于在曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程高，在沉淀池底部产生反硝化，氮脱出附于污泥上，污泥比重降低，整块上浮。

（5）泡沫问题，主要原因是污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。

第五章污水生物处理（二）——生物膜法

1、生物膜处理法的主要特征

（1）微生物相方面的特征：①参与净化反应微生物多样化②生物食物链长③能存活世代时间较长的微生物④分段运行与优占种属

（2）处理工艺方面的特征：①对水质水量变动有较强的适应性②污泥沉降性能好，宜于固液分离③能够处理低浓度废水④易于维护运行、节能。

2、生物滤池

（1）概念：生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。

（2）类型：普通生物滤池，高负荷生物滤池，塔式生物滤池，曝气生物滤池，

3、生物转盘

原理：生物转盘由盘片，接触反应槽，转轴，以及驱动装置所组成。传动装置驱动转盘以较低的线速度在反应槽内转动，转盘交替的和空气与污水接触一段时间后，转盘上附着一层栖息着大量微生物的生物膜，微生物种属逐渐稳定，新陈代谢功能也逐步发挥出来，达到稳定的程度，污水中的有机污染物微生物膜所吸附降解。转盘转动离开污水与空气接触，生物膜上的固着水层从空气中吸收氧，传递到生物膜和污水中，使溶解氧含量达到一定浓度，甚至饱和。

特征：①微生物浓度高；②生物相分级，对有机污染物降解非常有利；③污泥龄长，有硝化反硝化功能；④耐冲击负荷；⑤在生物膜上的微生物的食物链较长；⑥不需要曝气，污泥也无需回流，节能；⑦不存在产生污泥膨胀的麻烦，便于维护管理；⑧不产生池蝇，不出现泡沫产生噪音，不存在二次污染现象；⑨是完全混合型的。

缺点：受气候影响较大，顶部需要覆盖，有时需要保暖；

所需的场地面积一般较大，建设投资较高

4、生物接触氧化

概念：生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，兼具两者的优点，也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法。

特征：

（1）在工艺方面的特征①采用填料，并曝气在池中形成液固气三相共存体系，适合于微生物存活繁殖；②生物膜上微生物丰富，形成稳定的生态系统和食物链，丝状菌大量生长不但无污泥膨胀之虞反而有利形成密集的生物网，有利于微生物的氧化降解作用；③与生物滤池相比，进行曝气，有利于保持微生物活性，提高氧的利用率，微生物量大大提高；（2）运行方面的特征：①耐水力水质冲击负荷，可间歇运行；②操作简便，易维护，不产生污泥膨胀，不产生滤蝇；③污泥产量少，易沉淀，无需污泥回流

（3）功能方面的特征：具有多种净化功能，不但可用于以有机污染物为主要去除对象的污水二级处理，还可用于脱氮工艺，还可用于三级深度处理和自来水微污染源水的预处理。

5、对填料的要求：

（1）、比表面积大、空隙率高；

（2）、应当有一定的生物膜附着性，形状规则、表面粗糙度、亲水性等要求；

（3）、经久耐用，不溶出有害物质，不产生二次污染

（4）、货源充足、价格便宜，便于安装

6、生物流化床

进一步强化生物处理技术，加强微生物群体降解有机物的功能，提高生物处理设备处理污水的效率，其关键的技术条件是（1）提高处理设备单位容积内的生物量（2）强化传质作用，加速有机物从污水中向微生物细胞的传递过程。

对第一项条件采取的技术措施，是扩大微生物栖息、繁殖的表面积，提高生物膜量，同时提高对污水的的充氧能力。

对第二项条件采取的技术措施，强化生物膜与污水之间的接触，加快污水与生物膜之间的相对运动。

第六章污水的自然生物处理

1、菌藻共生体系是稳定塘内最基本的生态系统，其他水生植物和水生动物的作用则是辅助

性的，它们的活动从不同的途径强化了污水的进化过程。

2、稳定塘对污水的净化作用：

（1）稀释作用；（2）沉淀和絮凝作用；（3）好氧微生物的代谢作用；

（4）厌氧微生物的代谢作用；（5）浮游生物作用；（6）水生维管束植物作用。

3、好氧塘、厌氧塘、兼性塘的差异（因水的深度，阳光照射而异）

好氧塘：（1）定义：全塘皆为好氧区；为使阳光能达到塘底，好氧塘的深度较浅。（2）应用：好氧塘多应用于串联在其他稳定塘后做进一步处理，不用于单独处理。

兼性塘：（1）定义：兼性塘的上层由于藻类的光合作用和大气复氧作用而含有较多溶解氧，为好氧区；中层则溶解氧逐渐减少，为过渡区或兼性区；塘水的下层则为厌氧层；塘的最底层则为厌氧污泥层。（2）应用：如果兼性塘作为第一级，则要求一定的预处理措施(与厌氧塘相同)；兼性塘要求BOD:N:P=100:5:1

厌氧塘：（1）定义：有机负荷高，整个塘无好氧区；（2）应用：常置于塘系统的首端，以承担较高的BOD 负荷。

4、污水土地处理系统

涵义：污水土地处理系统是属于污水自然处理范畴，在人工控制条件下，将污水投配在土地上，通过土壤-植物系统，进行一系列的物理、化学、物理化学和生物化学的净化过程，使污水得到净化的一种污水处理工艺。

工艺类型：慢速渗滤处理系统，快速渗滤系统，地表漫流处理系统，

湿地处理系统，人工替流湿地处理系统

第七章污水的深度处理与回用

1、生物脱氮原理

1）氨化与硝化

含氮化合物在水中的转化可分为两个阶段；

第一阶段是氨化反应，即有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮的过程；第二阶段的硝化反应，是指在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化。

硝化过程分两个步骤进行，首先在亚硝化菌的作用下，使氨（NH4）转化为亚硝酸氮。继之，亚硝酸氮在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氮。

2）反硝化，反硝化反应是指硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮（NO2-N）在反硝化菌的作用下，

被还原为气态氮（N2）的过程。

2、硝化反应的条件与各项指标

（1）好氧状态：DO≥2mg/L；

（2）消耗废水中的碱度：废水中应有足够的碱度，以维持PH值不变。

（3）污泥龄θC≥（10-15）d。必须大于自养型硝化菌最小的世代时间，否则硝化菌的流失率将大于净增殖率，将使硝化菌从系统中流失殆尽。

（4）BOD5≤20mg/L。

（5）适宜温度是20~30°C。

3、反硝化反应的条件（即影响反硝化反应的环境因素）

（1）溶解氧：DO<0.5mg/L。反硝硝化菌以在缺氧—好氧交替的环境中生活为宜。

（2）碳源：BOD5/TN≥3－5，否则需另投加有机碳源，目前反硝化投加有机碳源一般利用原污水中的有机物。

（3）在缺氧-好氧中，反硝化产生的碱度可补偿硝化消耗碱度的一半左右。

4、缺氧-好氧活性污泥法脱氮系统（A/O法脱氮工艺）

目前，A/O 工艺是实际工程中较常见的一种生物脱氮工艺，其主要特点是将反硝化反应器放置在系统之首。

1）A/O法的流程：硝化反应器内的硝化液一部分回流至反硝化池，池内的反硝化脱氮菌以原污水中的有机物作碳源，以硝化液中NO X中的氧作为电子受体，将NO X-—N还原成N2，不需外加碳源。

2）A/O法的特征：（1）设内循环系统，向前置的反硝化池回流硝化液。（2）反硝化池还原1gNO X—-N产生碱度，可补偿硝化池中氧化1gNH3—N所需碱度的一半，所以对含N浓度不高的废水，不必另行投碱调PH值。（3）反硝化池残留的有机物可在好氧硝化池中进一步去除。

5、生物除磷原理

1）聚磷菌：该菌在好氧环境中竞争能力很差，然而它却能在细胞内贮存聚β羟基丁酸（PHB）和聚磷酸菌（Ploy-P）。

2）聚磷菌在厌氧环境中，它可成为优势菌种，吸收低分子的有机酸，并将贮存于细胞中的聚合磷酸盐中的磷水解释放出来。

3）聚磷酸菌在其后的好氧池中，它将吸收的有机物氧化分解，同时能从污水中变本加厉地过量地摄取磷，在数量上远远超过其细胞合成所需磷量，降磷以聚合磷酸盐的形式贮藏在菌体内而形成高磷污泥，通过剩余污泥排出。所以除磷效果较好。

6、A-A-O法同步脱氮除磷工艺原理

在首段厌氧池进行磷的释放使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降，另外NH3-N因细胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NH3-N浓度没有变化。

在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N 和NO2--N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度继续下降，NO3--N浓度大幅度下降，但磷的变化很小。

在好氧池中，有机物被微生物生化降解，其浓度继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，NO3--N浓度显著增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取也以较快的速率下降。

第八章污泥的处理

1、污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。

1111222

2100100V W P C V W P C -===- p1、V1，W1、C1—污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度

p2、V2，W2、C2—污泥含水率为p2时的污泥体积、重量与固体物浓度 例题：污泥含水率从97.5%降低到95%时，求污泥体积

12111210010097.51/210010095

P V V V V P --===--（体积减小一半） 2、污泥中所含水分大致分为4类：颗粒间的间隙水，约占总水分的70%；毛细水，即颗粒

间毛细管内的水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水，约占10%。 降低含水率的方法有：

浓缩法：用于降低污泥中的空隙水，因空隙水所占比例最大，固浓缩是减容的主要方法；

自然干化法和机械脱水法：主要脱除毛细水；

干燥与焚烧法：主要脱除吸附水和内部水。

3、固体通量：单位时间内通过单位面积的固体重量叫做固体通量，kg/（3m /h ）。当浓缩

池运行正常时，池中固体量处于动平衡状态，单位时间内进入浓缩池的固体重量，等于排出

浓缩池的固体重量（上清液所含固体重量忽略不计）。

4、厌氧消化理论，1979年，伯力特等人根据微生物的生理种群，提出了厌氧消化的三阶

段理论，是当前较为公认的理论模式。 第一阶段是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物，蛋白质与脂肪水解与发酵转化成单糖、

氨基酸、甘油及二氧化碳、氢等。 第二阶段，是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸。由

乙酸形成的CH 4约占总量的2/3，由CO 2还原形成的CH 4约占总量的1/3. 第三阶段，菌种是产甲烷菌，属于绝对的厌氧菌，主要代谢产物是甲烷。

5、厌氧消化的影响因素：

（1）温度因素，甲烷菌对于温度的适应性，可分为两类，中温甲烷菌（30~36°C ），高温甲

烷菌（50~53°C ），两区之间的温度，反应速度反而减退。

（2）生物固体停留时间（污泥龄）与负荷，其中，消化池的投配率是每日投加新鲜污泥体

积占消化池有效容积的百分数。

（3）搅拌和混合

（4）营养与C/N 比

（5）氮的守恒与转化

（6）有毒物质，其中有毒性作用的阴离子是2S -，消化液中过多的H 2S 降低CH 4产率

（7）酸碱度和pH 值和消化液的缓冲作用

6、两级厌氧消化：是根据消化过程沼气产生的规律进行设计，目的是节省污泥加温与搅拌

所需的能量。

7、化学调理法是在污泥中加入混凝剂，助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮凝，比阻降低，

改善脱水性能。

8、污泥机械脱水方法：真空吸滤法，压滤法和离心法等。

第九章 城市污水处理厂的设计

1、用于城市污水处理厂的设计水量有：

（1）平均日流量（3/m d ），一般用于表示污水处理厂的公称规模。

（2）设计最大流量（3/,/m h L s ）除曝气池外个处理构筑物与厂内连接管渠的设计采用。

2、污水厂的设计步骤可分为：设计前期工作，扩大初步设计，施工图设计三个阶段。

3、污水处理厂的高程布置应遵循的最基本的原则：

选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。

第十二章 工业废水的化学处理

1、用化学法去除废水中的酸或碱，使其pH 值达到中性左右的过程叫做中和

2、中和方法应考虑的因素：

（1）含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质，浓度，水量以及变化规律

（2）首先应寻找能就地取材的酸性或碱性材料，并尽可能加以应用。

（3）本地区中和药剂和滤料的供应情况。

（4）接纳废水水体性质，城市下水道能容纳废水的条件，后续处理对pH 的要求等。

3、化学沉淀法，向工业废水中投加某种化学物质，使它和其中某些溶解物质产生反应，生

成难溶盐沉淀下来，这种方法叫做化学沉淀法。

4、lg[]n M x npH +=-（知道如下大概情况）

此式为一直线方程，直线的斜率为-n ，由此可知，对于同一价数的金属氢氧化物，它们

的斜率相等为平行线，对于价数不同的金属氢氧化物，价数越高，直线越陡，表明n M +离

子浓度随pH 值变化差异比价数低的要大。

5、硫化物共沉法，处理低浓度含汞废水时，由于生成的硫化汞颗粒很小，沉淀物分离困难，

为了提高除汞效果，常投加适量的凝聚剂（如硫酸亚铁）进行共沉，这种方法称硫化物共

沉法

6、碱性氯化法

概念：碱性氯化法是在碱性条件下，采用次氯酸，漂白粉，液氯等氯系氧化剂将氰化物氧化

的方法。

工艺类型：（1）局部氧化法，氰化物在碱性条件下被氧化成氰酸盐（毒性低，仅为氰的千分

之一）的过程，常称为局部氧化法。（2）完全氧化法，继局部氧化法之后，再将生成的氰酸

根CNO -

进一步氧化生成2N 和2CO ，消除氰酸盐对环境的污染。

7、臭氧的物理化学性质

①强氧化剂②在水中溶解度低③在空气中会自行分解，在水中的分解速度随pH 值提高的而

加快，一般在碱性条件下分解速度快，在酸性条件下分解速度比较慢。④有毒性和腐蚀性

8、臭氧接触反应设备

影响因素：臭氧投加进入水中后，水为吸收剂，臭氧为吸收质，在气液两相间进行传质，同

时臭氧与水中的杂质进行氧化反应，属于化学吸收，不仅和相间的传质速度有关，还和化学

反应速度有关。

臭氧接触反应设备，根据臭氧化空气与水接触的方式可分为：（1）气泡式臭氧接触反应器，

适用于受化学反应控制的气-液接触反应设备；（2）水磨式臭氧接触反应器，适用于受传质

控制的反应（3）水滴式臭氧接触反应器，适用于受传质控制的反应。

9、臭氧氧化法的优缺点：

（1）优点：①氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机物和无机物都有显著效果②处

理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染③制备臭氧用的空气和电不必贮存和运输，操作

管理较方便④处理过程中一般不产生污泥

（2）缺点：造价高，处理成本高。

10、电解法过程中，随着23.Fe O FeO 的生成，使铁阳极板表面生成一层不溶性钝化膜，这

种钝化膜具有吸附能力，往往使阳极表面粘附着一层棕褐色吸附物，会影响处理效果。消除

方法：（1）定期用钢丝刷清洗极板，（2）定期将阴阳极交换使用；（3）投加食盐电解质。

第十三章 工业废水处理的物理化学处理

1、气浮法 概念：是固液分离或液液分离的一种技术，它是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废

水中密度接近于水中固体或液体污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用

下上浮至水面形成浮渣，进行固液或液液分离。 效果：气浮法去除疏水性物质效果好，去除亲水性物质时需要添加剂 气浮法的添加剂：（1）投加表面活性剂维持泡沫稳定（2）投加混凝剂脱稳（3）投加浮选剂

改变颗粒表面活性。 按照气泡产生的方式分类：电解气浮法，散气气浮法，溶气气浮法（包括溶气真空气浮，加

压溶气气浮） 加压溶气气浮：空气在加压条件下溶于水中，再使压力降至常压，把溶解的过饱和空气以微

气泡的形式释放出来。该工艺由空气饱和设备，空气释放设备和气浮池等组

成。简图如下：

2、气固比：溶解空气量A 与原水中悬浮固体含量S 的比值A/S 称为气固比。

A a S ==经减压释放的溶解空气总量原水带入的悬浮固体总量

3、吸附

（1）吸附去除的对象：许多工业废水含有的难降解的有机物，及很难或根本不能用常规的

生物法去除的有机物

（2）吸附能力的大小以吸附量表示q （g/g ），单位重量的吸附剂g 所吸附的吸附质的重量

g

（3）吸附等温式：①朗谬尔公式，②BET 公式③费兰德利经验公式

（4）吸附量是选择吸附剂和设计吸附设备的重要数据，吸附量的大小，决定吸附剂再生周

期的长短，吸附量越大，再生周期越长，从而再生机的用量及再生费用就越小。

（5）吸附速度决定于吸附剂对吸附质的吸附过程，吸附剂对吸附质的吸附过程分为三个阶段：第一阶段称为颗粒外部扩散阶段（膜扩散阶段），第二阶段称为颗粒内部扩散阶段，第三阶段是吸附反应阶段。吸附速度与上述三个阶段进行的快慢有关，一般情况下，吸附速度主要由液膜扩散速度和颗粒内部扩散速度来控制。

4、穿透曲线（如图）以通水时间t（或出水量Q）为横

坐标，以出水中吸附质

5、再生，所谓再生，就是在吸附剂本身结构下不发生

或极少发生变化的情况下，用某种方法将被吸附的

物质，从吸附剂的细孔中除去，以达到能够重复利

用的目的。

6、活性炭吸附法的优点：（1）处理程度高（2）应用范

围广（3）适应性强（4）粒状炭可以重复利用，

被吸附的有机物在再生过程中被烧掉，不产生污泥。（5）可回收有用物质。（6）设备紧凑，管理方便。

第十四章工业废水厌氧生物处理

1、厌氧生物处理法与好氧生物处理法相较具有下列优点

（1）有机物负荷高（2）污泥产量低（3）耗能低

（4）营养物需要量少（5）应用范围广（6）对水温的适应性范围较广

缺点：(1)设备启动时间长，厌氧微生物增殖缓慢

（2）处理后出水水质差，往往需要进一步好氧处理（3）厌氧生物对环境敏感

2、升流式厌氧污泥床（UASB）

构造：①进水配水系统，②反应器，③三相分离器，功能是将气体（沼气）、固体（污泥）和液体（废水等）三相进行分离。其分离效果直接影响反应器的处理效果④气室，收集沼气，送往沼气柜⑤处理水排出系统，功能是均匀配水

特点：①污泥床内生物量多②容积负荷高③设备简单运行方便，无需设初沉池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设搅拌装置，

3、颗粒污泥：升流式厌氧污泥床中的污泥形态发生变化，由絮状污泥变为密实、边缘圆滑

的颗粒。

作用：是在污泥床内维持很高的污泥浓度。

形成的假说：①lettinga的晶核假说；②电中和作用；③胞外多聚物架桥作用。

影响因素中最重要的一点：水力负荷和有机负荷，随着颗粒污泥的逐渐形成，有机负荷可以

逐步提高。

4、两相厌氧法特点：

①能够向产酸菌、乙酸菌、产甲烷菌分别提供各自最佳的生长繁殖条件，在各个反应器内能

够得到最高的反应速度和最佳的运行效果

②进水负荷有大幅度变动时，酸化反应器存在一定缓冲作用，对后续反应器影响能够缓解，

因此具有耐冲击负荷能力

③负荷率高，反应器容积小，酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，COD浓度可去除20%~25%左右，大大减轻产甲烷反应器的负荷。